질량분수(화학)

화학에서 혼합물 내 물질의 질량 분율은 혼합물의$$ 총 $질량{\displaystyle {}_{}}$ m ${\$에 대한 해당 물질의$$ 질량 m ${\displaystyle i_{}}$ ${\$의 w ${\displaystyle i_{}}$ ${\$i$\}\}\}\})$의 비율이다.^[1] 공식으로 표현하면 질량 분율은 다음과 같다.

${\displaystyle w_{i}={\frac {m_{i}}{m_{\text{tot}}}}.}$

혼합물 성분의 개별 질량이 $m{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {\text{tot}}_{}}$ ${\$에 있으므로$,$ 이들의 질량 분율은 다음과 같이 합치된다.

${\displaystyle \sum _{i=1}^{n}w_{i}=1.}$

질량 분율은 또한 100의 분모로 질량별 백분율로 표현될 수 있다(중량별 백분율, wt%라고 불리는 상업적 맥락에서 질량 대 중량 참조). 혼합물의 구성을 차원이 없는 크기로 표현하는 한 가지 방법이다. 몰 분율(두더지, 몰%)과 부피 분율(부피별 백분율, 볼륨 백분율)은 다른 방법이다.

관심 만기가 화합물이나 다른 물질이 아닌 개별 화학 원소의 값일 때 질량 분율이라는 용어는 표본의 총 질량에 대한 원소의 질량의 비율을 나타낼 수도 있다. 이러한 맥락에서 대체 용어는 질량 비율 구성이다. 화합물 내 원소의 질량 분율은 화합물의 경험적 공식^[2] 또는 화학 공식에서 계산할 수 있다.^[3]

용어.

농도 백분율은 이 양을 나타내지 않는다. 이런 부적절한 명칭은 특히 초등 교과서에서 계속된다. 생물학에서 "%" 단위는 질량/체적 백분율이라고도 하는 질량 농도를 나타내기 위해 (잘못) 사용되기도 한다. 용액 100 mL의 최종 부피에 용해된 1 g의 용액은 "1%" 또는 "1% m/v"(질량/볼륨)로 표기된다. 단위 "%"는 치수가 없는 수량에만 사용할 수 있으므로 이는 부정확하다. 대신 g/mL 단위로 간단하게 농도를 부여해야 한다. 따라서 퍼센트 용액 또는 백분율 용액은 질량 백분율 용액(혼합 후 m/m, m% 또는 질량/질량 총 용액) 또는 부피 백분율 용액(혼합 후 총 용액의 부피당 v/v, v% 또는 부피 당 용액)에 가장 적합하게 지정된다. 다른 한정자가 없는 매우 모호한 용어인 백분율 해법과 백분율 해법은 계속해서 종종 접하게 된다.

열공학에서 증기 품질은 증기 내 증기의 질량 분율에 사용된다.

합금, 특히 고귀한 금속의 합금에서, 순도라는 용어는 합금 속의 고귀한 금속의 질량 분율에 사용된다.

특성.

질량 분율은 위상 변화가 일어날 때까지 온도와 무관하다.

관련수량

배합비

순수 성분 2개의 혼합은 r ${\displaystyle m_{}}$= ${\displaystyle m\frac{{}_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{}_{}}{{}_{}}}$ ${\displaystyle \frac{1_{}}{}}$의 (질량) 혼합비$({$m$}={\frac{m_{2$}}}{{m_{1}:{1}}을$($를) 도입하여 표현할 수 있다$.$ 그러면 구성 요소의 질량 분율은

${\displaystyle {\regated}w_{1}&={\frac {1}{1+r_{m}},\w_{2}&={\frac {r_}{1+r_{m}}}}.\end{정렬}}}$

질량 비율은 구성 요소의 질량 분율 비율과 동일함:

${\displaystyle {\frac {m_{2}}:{m_{1}}={\frac {w_{2}}:{w_{1}2}}:}}$

분자와 분모가 모두 성분 질량의 합으로 나누어져 있기 때문이다.

질량농도

용액 내 성분의 질량 분율은 용액 농도 to(혼합물 내 해당 성분의 밀도)에 대한 해당 성분의 질량 농도 $비율$이다_i. { ${\displaystyle \rho$

${\displaystyle w_{i}={\frac {\rho _{i}}}.}$

어금니 농도

어금니 농도와의 관계는 위에서 질량과 어금니 농도 사이의 관계를 대체하는 것과 같다.

${\displaystyle w_{i}={\frac {\rho _{i}}}}={\frac {c_{i_M_}}{\rho }},}$

여기서 $c{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle i_{}}$ ${\$는 어금니 농도, ${\displaystyle {Mi}_{}}$ ${\$는 $성분{\displaystyle }$ i ${\displaystyle i}$의 어금니 질량이다$.$

질량 백분율

질량별 백분율은 무게별 백분율, 약칭 wt% 또는 중량-중량 백분율로 표시할 수도 있다.

몰 분율

몰 분율 $x{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle i_{}}$ ${\$는 다음 공식을 사용하여$$ 계산할 수 있다.

${\displaystyle x_{i}={\frac {w_{i}}{M_{i}}}{\bar {M},}$

여기서 $M{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle i_{}}$ ${\$는 성분 $i{\displaystyle }$ ${\displaystyle i}$의 어금니 질량이고$,$ $M{\displaystyle \stackrel{}{}}$ $}{\$ {$M}}$은 혼합물의 평균 어금질량이다.

어금니 질량 제품의 표현을 대체하면서,

${\displaystyle x_{i}={\frac {\w_{i}}{{{ni}}{\sum _{j}{w_}{{j}}}}.}$

공간적 변동 및 구배

공간적으로 균일하지 않은 혼합물에서 질량분수 구배는 확산 현상을 일으킨다.

참고 항목

• 질량 플룩스 분율

참조